具有包括grin透鏡的光學(xué)通路的內(nèi)插器耦接組件以及相關(guān)光學(xué)插頭組件的制作方法
【專利說明】具有包括GRIN透鏡的光學(xué)通路的內(nèi)插器耦接組件以及相關(guān)光學(xué)插頭組件
[0001]相關(guān)的申請案
[0002]本申請案根據(jù)35U.S.C.§119要求2013年8月22日提交的美國臨時(shí)申請案序列號61/868，826的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，所述申請案的內(nèi)容是本申請案的基礎(chǔ)并以全文引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本揭示案總體涉及可用于與集成電路光學(xué)通信的內(nèi)插器耦接組件和內(nèi)插器結(jié)構(gòu)。所述內(nèi)插器耦接組件具有包括GRIN透鏡的光學(xué)通路，并且允許與附接至內(nèi)插器耦接組件的互補(bǔ)光學(xué)組件光學(xué)連接來與集成電路進(jìn)行光學(xué)通信。
【背景技術(shù)】
[0004]出于諸如大帶寬容量、介電特性等眾多原因，在許多傳統(tǒng)長距離和城域電信網(wǎng)絡(luò)中，光纖已取代基于銅的連接性。由于通信網(wǎng)絡(luò)需要更高網(wǎng)絡(luò)速度，因此光纖將會更深入地進(jìn)入通信網(wǎng)絡(luò)、朝向位于管理通信網(wǎng)絡(luò)上流量的服務(wù)器和開關(guān)中的電子器件移動(dòng)。隨著這種光纖迀移更深入地?cái)U(kuò)展到通信網(wǎng)絡(luò)中，將會遇到關(guān)于制造與電子設(shè)備的光學(xué)連接以實(shí)現(xiàn)高速通信的新的挑戰(zhàn)。舉例來說，對準(zhǔn)并維持光學(xué)對準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)與集成電路的高密度的光學(xué)連接在行業(yè)中存在尚未解決的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本揭示案涉及內(nèi)插器，所述內(nèi)插器包括用于將光學(xué)信號傳達(dá)至集成電路的內(nèi)插器耦接組件。所述內(nèi)插器耦接組件包括具有光學(xué)對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的連接器附接鞍座、包括GRIN透鏡的光學(xué)通路以及與所述GRIN透鏡相鄰的光學(xué)信號轉(zhuǎn)向元件。內(nèi)插器耦接組件可光學(xué)附接至集成電路或與集成電路附接的基座以形成允許高速數(shù)據(jù)傳送的內(nèi)插器結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中，互補(bǔ)光學(xué)組件可附接至內(nèi)插器耦接組件。
[0006]本揭示案還涉及用于與內(nèi)插器耦接組件光學(xué)連接的光學(xué)插頭組件。所述光學(xué)插頭組件包括具有至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)取向引導(dǎo)件以及用于接收光纖的至少一個(gè)孔的光纖組織器、GRIN透鏡、附接主體以及用于接收光纖組織器的一部分和GRIN透鏡的一部分的對準(zhǔn)主體。在一個(gè)實(shí)施方式中，光學(xué)插頭組件具有附接至光學(xué)插頭組件的一或多個(gè)多芯光纖，以便提供相對致密的光學(xué)插頭連接器。
[0007]本揭示案的另一方面涉及用于將光學(xué)信號傳達(dá)至集成電路的組件。所述組件包括內(nèi)插器耦接組件和光學(xué)插頭組件。內(nèi)插器耦接組件包括具有光學(xué)對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的連接器附接鞍座、包括GRIN透鏡的光學(xué)通路以及與所述GRIN透鏡相鄰的光學(xué)信號轉(zhuǎn)向元件。光學(xué)插頭組件被附接至內(nèi)插器耦接組件，并且光學(xué)插頭組件具有一或多個(gè)多芯光纖和GRIN透鏡。
[0008]本揭示案進(jìn)一步涉及制造耦接組件的方法。所述方法包括提供光學(xué)信號轉(zhuǎn)向元件、提供GRIN透鏡、將所述GRIN透鏡附接至光學(xué)信號轉(zhuǎn)向元件、以及提供連接器附接鞍座。耦接組件可以用于任何合適應(yīng)用，并且在一個(gè)實(shí)施方式中，可用于內(nèi)插器結(jié)構(gòu)。
[0009]另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將會在以下詳述中進(jìn)行闡述，并且部分將通過說明書而對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見，或通過實(shí)踐如所撰寫的說明書和其權(quán)利要求書中描述的實(shí)施方式以及附圖來認(rèn)識到。
[0010]應(yīng)當(dāng)理解，前述概述以及以下詳述僅為示例性的，并且意圖提供用于理解權(quán)利要求書的性質(zhì)和特征的概覽和框架。
[0011]附圖被包括來提供進(jìn)一步的理解，并被并入本說明書中而構(gòu)成本說明書的一部分。附圖例示一或多個(gè)實(shí)施方式，并與本說明書一起用于解釋各種實(shí)施方式的原理和操作。
【附圖說明】
[0012]圖1是根據(jù)本文所揭示的概念的具有用于與一或多個(gè)光學(xué)插頭組件光學(xué)連接的光學(xué)接口的內(nèi)插器結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0013]圖2是圖1的內(nèi)插器結(jié)構(gòu)的另一個(gè)透視圖，其中光纖從光學(xué)插頭組件上移除；
[0014]圖3是內(nèi)插器結(jié)構(gòu)的內(nèi)插器耦接組件與光學(xué)插頭組件之間的未配接的光學(xué)連接的詳細(xì)透視圖；
[0015]圖4是示出內(nèi)插器結(jié)構(gòu)的內(nèi)插器耦接組件與光學(xué)插頭組件之間的光學(xué)連接的橫截面圖；
[0016]圖5是圖1和圖2所示的內(nèi)插器結(jié)構(gòu)的內(nèi)插器耦接組件的透視圖；
[0017]圖6是圖1和圖2的內(nèi)插器結(jié)構(gòu)的分解圖；
[0018]圖7描繪示出內(nèi)插器結(jié)構(gòu)的內(nèi)插器耦接組件的構(gòu)造的一系列的圖像；
[0019]圖8是圖1所描繪的光學(xué)插頭組件的插頭的透視圖；
[0020]圖9是圖8所描繪的插頭的分解圖；
[0021 ]圖10是圖9所描繪的部分組裝好的光學(xué)插頭組件的透視圖；
[0022]圖11和圖12分別是用于圖10所描繪的光學(xué)插頭組件的GRIN組件的前透視圖和后透視圖；
[0023]圖13描繪具有光纖陣列的代表性的光纖組織器的端視圖，其類似于圖8所描繪的光學(xué)插頭組件的光纖組織器；
[0024]圖14至圖18描繪可與具有用于接收多個(gè)光纖的多個(gè)光纖組織器的其他插頭一起使用的代表性的光纖陣列的端視圖；
[0025]圖19描繪由內(nèi)插器耦接組件與光學(xué)插頭組件之間的光學(xué)連接來形成的兩個(gè)光學(xué)路徑的簡化示意圖，所述光學(xué)連接類似于圖4所示光學(xué)連接。
[0026]圖20和圖21是可用于光學(xué)插頭組件的第二末端以耦接至適配器面板的另一光學(xué)插頭的透視圖；
[0027]圖22是圖20和圖21的光學(xué)插頭的橫截面圖；
[0028]圖23是被提供給適配器以用于與互補(bǔ)光學(xué)組件配接的光學(xué)插頭的透視圖；以及
[0029]圖24是圖23的光學(xué)插頭的局部橫截面圖，所述光學(xué)插頭使用適配器來與其互補(bǔ)光學(xué)組件連接。
【具體實(shí)施方式】
[0030]現(xiàn)將詳細(xì)參考本揭示案的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式，所述優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)例例示在附圖中。可能的話，在整個(gè)附圖中，使用相同或相似的參考數(shù)字指代相同或相似的部分。應(yīng)當(dāng)理解，本文揭示的實(shí)施方式僅是實(shí)例，并且每個(gè)實(shí)例并入有本揭示案的某些益處。可在本揭示案的范圍內(nèi)來對以下實(shí)例做出各種的修改和更改，并且不同實(shí)例的各個(gè)方面可按不同方式混合以獲得其他實(shí)例。因此，本揭示案的真實(shí)范圍應(yīng)當(dāng)根據(jù)但不限于本文所述實(shí)施方式來從本揭示案全文進(jìn)行理解。
[0031]揭示的是具有用于將光學(xué)信號傳達(dá)至集成電路的光學(xué)連接的內(nèi)插器耦接組件以及使用所述內(nèi)插器耦接組件的內(nèi)插器結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)。如本文所使用，“內(nèi)插器”或“內(nèi)插器集成電路”意指具有用于傳達(dá)光學(xué)信號的光學(xué)接口的光學(xué)/電學(xué)集成電路(1C)，并且“內(nèi)插器結(jié)構(gòu)”意指包括內(nèi)插器或內(nèi)插器集成電路的結(jié)構(gòu)。本文所揭示的內(nèi)插器耦接組件概念可為任何合適集成電路(IC)的一部分或按需要形成為用于與IC耦接的分立中間結(jié)構(gòu)。例如，內(nèi)插器耦接組件可為一或多個(gè)IC的具有電學(xué)和/或光學(xué)通信接口的部分。還揭示了相關(guān)光學(xué)組件，諸如用于附接至內(nèi)插器耦接組件的光學(xué)插頭組件。舉例來說，內(nèi)插器耦接組件可為獨(dú)立IC的一部分，或者在另一實(shí)施方式中，內(nèi)插器耦接組件充當(dāng)電連接至電路板等的IC之間的信號橋，同時(shí)還能處理通過光學(xué)連接從內(nèi)插器結(jié)構(gòu)接收的高速光學(xué)信號。確切地說，內(nèi)插器耦接組件和相關(guān)光學(xué)組件配合用于提供與電子裝置的高速光學(xué)通信鏈接。實(shí)施方式可具有材料之間的匹配的熱響應(yīng)，以維持內(nèi)插器耦接組件上的光學(xué)路徑與內(nèi)插器集成電路之間的適當(dāng)光學(xué)對準(zhǔn)。本文所述內(nèi)插器耦接組件、內(nèi)插器結(jié)構(gòu)和光學(xué)組件是有利的，因?yàn)樗鼈兲峁┓€(wěn)固的高密度光學(xué)解決方案，從而解決通過內(nèi)插器提供用于IC或與IC的光學(xué)連接性的挑戰(zhàn)。盡管實(shí)施方式可討論為與IC分立的部件的內(nèi)插器耦接組件，但是內(nèi)插器耦接組件的概念可根據(jù)所揭示的概念集成為IC的一部分。另外，盡管在內(nèi)插器耦接組件上下文中有所討論，但是耦接組件概念在適當(dāng)時(shí)也可用于其他應(yīng)用。
[0032]圖1和圖2是具有用于將光學(xué)信號傳達(dá)至集成電路(諸如內(nèi)插器集成電路104，在下文為“內(nèi)插器IC")/從集成電路傳達(dá)出光學(xué)信號的內(nèi)插器耦接組件50的內(nèi)插器結(jié)構(gòu)100的透視圖。換句話說，內(nèi)插器結(jié)構(gòu)100提供集成硅光子學(xué)解決方案，所述解決方案使用內(nèi)插器耦接組件50來提供與集成電路(IC)等的光學(xué)通信，從而允許光學(xué)數(shù)據(jù)連接而非僅僅具有經(jīng)由電連接器來進(jìn)行的常規(guī)的銅數(shù)據(jù)連接。還示出了光學(xué)插頭組件10，所述光學(xué)插頭組件被附接至內(nèi)插器耦接組件50以將光學(xué)信號傳達(dá)至從另一裝置的內(nèi)插器結(jié)構(gòu)100傳達(dá)并傳達(dá)出所述內(nèi)插器結(jié)構(gòu)的光學(xué)信號。在這個(gè)實(shí)施方式中，內(nèi)插器IC 104包括用于光學(xué)信號和電信號的轉(zhuǎn)換的電路，并與另一 IC(諸如電光電路106)通信，諸如電學(xué)通信。然而，根據(jù)所揭示概念的其他實(shí)施方式可不使用電光電路106，而是具有一個(gè)IC(諸如內(nèi)插器IC 104)中包括的所有所需的功能性。如圖所示，內(nèi)插器結(jié)構(gòu)100包括電路板102、內(nèi)插器IC 104和電光電路106、以及內(nèi)插器耦接組件50。內(nèi)插器IC 104和/或電光電路106可以電附接至電路板102，并可包括在它們之間的通信鏈路，諸如用于信號傳送、電力等的電連接。所示內(nèi)插器結(jié)構(gòu)100也可任選包括散熱器130，諸如設(shè)置于電光電路106上用以進(jìn)行冷卻并為所述結(jié)構(gòu)的IC提供較低操作溫度，但是其他冷卻布置是可能的，諸如其他類型的散熱器、冷卻風(fēng)扇等。圖2是從另一角度示